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1、機制砂加特細砂配制泵送混凝土的試驗及應用廖太昌李培安(中鐵第二十局集團公司中心試驗室)【摘要】機制砂加特細砂簡稱混合砂,利用機制砂、特細砂各自的特點,優(yōu)化組合后,成為級配良好的中砂,配制泵送混凝土和水下混凝土,其坍落度分別為100-180mm、180-220mm。解決了特細砂不能用于重要的橋涵等混凝土工程以及單獨用機制砂配制流態(tài)混凝土,水泥用量高,拌合物保水性差,泌水率大而引起硬化后結構物表易起水波紋等內實外不美的難題。在實際工程應用中取得了較好的經濟效益和社會效益。也為我們今后在同類工程施工提供了參考資料?!娟P鍵詞】
2、機制砂、特細砂、泵送混凝土、試驗、應用1前言機制砂和特細砂進行優(yōu)化組配,解決了單用機制砂混凝土內實外不美的難題,也突破了單用特細砂不能用于重要橋梁等結構工程的規(guī)定。機制砂、特細砂,單獨作為混凝土的細骨料,在缺少天然中、粗河砂的地區(qū)在一般混凝土結構中使用較普遍,但在重要混凝土結構工程及有特殊要求的混凝土(抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、泵送混凝土、大體積混凝土、高強混凝土)受到限制。機制砂受生產設備以及巖石材質質量的影響,不但顆粒粗糙、比表面積大,而且顆粒級配不良,主要是1.25-5.00mm超過規(guī)定標準,0.08.mm以下石粉
3、含量較高,配制的混凝土拌合物保水性差,泌水率大,工作性差,不便于施工。往往要靠增加水泥用量來改善其工作性;混凝土硬化后結構內部形成較為微小泌水通道,使混凝土強度、耐久性降低;而且早期收縮增大,混凝土硬化后其表面水波紋嚴重,影響混凝土結構物的感觀質量。而特細砂作為混凝土的細骨料,根據GB19-65《特細砂混凝土配制及應用規(guī)程》規(guī)定:特細砂宜配制低流動性混凝土,其坍落度不大于3cm。特細砂級配較差,空隙率大(比一般中、粗砂大10%-15%),比表面積大(比一般中、粗砂約大兩倍),并且含泥量也較高。為滿足設計要求,混凝土配合
4、比設計時,一般都以增加水泥用量來解決。這將加大混凝土的水化熱,對大體積混凝土不利;特細砂混凝土拌合物,粘滯度比中、粗砂大得多,泌水率大,工作性較差,為滿足工作性要求,需增大用水量,這又將導致混凝土硬化后結構物內部中形成泌水通道,降低混凝土的耐久性。因此,將機制砂和特細砂配制成級配良好的中砂,利用機制砂、特細砂各自的特點,配制流態(tài)混凝土,具有較好的應用前景。2工程概況重慶至懷化鐵路工程(簡稱渝懷線)是國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略確定的十大重點建設項目之一,屬國家Ⅰ級干線鐵路。我局承建的兩昌河特大橋位于重慶市江北區(qū)唐家沱鎮(zhèn),為重慶樞
5、紐渝懷線引入工程。三跨兩昌河,全長1234.77m,梁為2×24+32×32+5×24m簡支梁,2臺38墩,有明挖擴大基礎、直徑1.5m鉆孔樁和挖孔樁,墩身最高為68m,該特大橋是渝懷線重點控制工程之一。按照該橋施工組織設計,主體工程從2001年5月15日~2003年3月5日共22個月完成主體施工任務。主體工程混凝土為3.2萬m3,全部采用泵送混凝土施工。3泵送混凝土對原材料的要求泵送混凝土施工,要求混凝土具有良好的可泵性,即混凝土拌合物在泵壓作用下,能連續(xù)輸送而不產生離析的性能??杀眯粤己玫幕炷粒哂辛己玫恼尘坌?,
6、泌水率小,保水性好,不易離析。影響可泵性的原因:一是膠凝材料的多少,二是粗細骨料的品質所決定。根據《TB10210-2001》規(guī)定,泵送混凝土的最小水泥用量(含摻合料)為300g/m3,細骨料宜選用中砂,粒徑小于0.315mm顆粒所占的比例宜為15%~20%,砂率宜為35%~45%。粗骨料的最大粒徑應與所用輸送管徑相適應,碎石的最大粒徑與輸送管內徑之比不宜大于1∶3,卵石不宜大于1∶2.5。4機制砂加特細砂的優(yōu)化組合4.1機制砂由于兩昌河特大橋工程所在方圓200公里內無天然中粗砂,只有特細砂和用石灰?guī)r加工的機制砂,篩分
7、試驗見表1。機制砂篩分試驗結果表1篩孔尺寸(mm)10.05.002.501.250.630.3150.160細度模數Mχ標準規(guī)定值(%)00~1015~4035~6050~7565~9080~100實際篩分值(%)01642758291953.5從表1可以得知,機制砂級配不良,1.25mm以上嚴重超過標準規(guī)定值,若直接用于泵送混凝土配合比,砂率將超過50%,2.50~5.00mm顆粒將導致骨料總比表面積加大,因此,混凝土配合比必須加大水泥用量才能滿足設計強度及施工工藝要求。4.2細砂細度模數至1.5~0.7或平均粒徑
8、在0.25mm以下的稱特細砂;特細砂級配較差,孔隙率大,比表面積大,含泥量也較高,篩分試驗結果見表2。特細砂篩分試驗結果表2篩孔尺寸(mm)5.002.501.250.630.3150.160<0.160細度模數Mx分計篩分值(%)001.04.018.269.08.01.2累計篩分值(%)001.05.023.092.0100.